一种基于联合平差的盾构姿态计算方法

提出了一种新的盾构姿态自动测量方法,该方法通过全站仪测量盾构机上控制点坐标,结合双轴倾斜仪获取水平倾角数据,将两类观测值进行联合处理.在改进的七参数空间坐标转换模型的基础上,通过空间几何关系分析,建立联合平差模型.在实践中,基于该方法自主开发的全站仪与倾斜仪联合盾构自动导向系统已成功应用于上海地铁12线和杭州地铁1号线等隧道区间的施工导向,验证了该方法的可靠性和实用性.     

盾构智能化姿态控制器的设计

在理论推导千斤顶推力的基础上,寻求工程历史数据的规律,得出地质条件与盾构推进千斤顶压力的关系.在控制器实时控制中,根据探地雷达探测得到的盾构前方的地质条件,控制器预设盾构各区千斤顶的压力值.引入模糊控制理论,根据自动测量系统测得的实时偏差量,通过模糊控制器得出千斤顶纠偏控制量.最后,综合推估推力和纠偏推力,最终实现盾构推进姿态的自动控制.     

顶管导向测量系统的开发研究

开发一套顶管导向测量系统,提高导向测量速度和精度,实现导向测量自动化、本系统上一台主要由一台计算机、自动驱支全站仪和一套自动控制软件组成,根据导线测量原理,在导向测量过程中,计算机控制自动驱动全站仪自动观测,同时由相应国柃工计算,指导顶管的顶进方向,导向精度主要取决于所采用的自动驱动全站仪精度和管线长度,系统地阐述了顶管导向测量系统的硬件组成和核心软件的开发过程,最终开发出了一套较为实用顶管导向测     

一种基于联合平差的盾构姿态计算疗法

提出了一种新的盾构姿态自动测量方法，该方法通过全站仪测量盾构机上控制点坐标，结合双轴倾斜仪获取水平倾角数据，将两类观测值进行联合处理。在改进的七参数空间坐标转换模型的基础上，通过空间几何关系分析，建立联合平差模型。在实践中，基于该方法自主开发的全站仪与倾斜仪联合盾构自动导向系统已成功应用于上海地铁12线和杭州地铁1号线等隧道区间的施工导向，验证了该方法的可靠性和实用性。     

城市地下工程自动导向测量系统

论述了城市地下工程自动导向测量系统，通过实例分析比较了该导向系统与地下水准和导线测量的精度和差异，得出一些有益的结论。     

人工修复盾构姿态错误的测量方法与精度探讨

在盾构掘进过程中,由于施工或导向系统发生故障等原因导致盾构姿态错误时,必须采用人工测量盾构姿态的方法对导向系统进行修复。文中就人工姿态测量原理和计算方法进行了分析,提出了人工修复盾构姿态的方法并分析了方法预期达到的精度,同时结合工程实践分析了该方法对姿态的影响。     

面向agent技术在城轨交通自动监控数字仿真中的应用

针对国产化轨道交通列车自动监控(ATS)系统建模、仿真方法存在的问题,研究采用agent技术进行轨道交通ATS系统全数字仿真的思路和实现方法.设计了基于多Agent的系统体系结构和语义描述,建立了6类agent的结构模型,并制定了它们的功能属性和控制流程.采用时间步长法的进程推进机制和活动扫描法的仿真策略,在VC 6.0开发环境下,实现了ATS系统可视化仿真.该方法降低了系统设计的复杂度.系统具有可重用性和可扩展性.     

基于LabVIEW的放大器自动测量系统的实现

设计了一个基于LabVIEW工作平台的自动测量系统,可完成多路前置放大器的电压、增益、带宽、失真、噪声、串扰、跨阻等性能指标的快速测试.系统由硬件和软件两部分组成.硬件由测试仪器、工控机、GPIB接口卡、I/O接口卡、可编程控制电路和打印机组成;软件由人机界面程序、测量与控制程序和数据后处理程序组成.系统采用虚拟仪器测试技术,将测量与控制、信号处理、软件工程等多项技术集于一体,构成一个灵活、高效、个性化的自动测量系统,能在30 min时间内自动完成5路放大器165项性能指标的测量、记录,标出不合格参数并打印.     

轮对尺寸自动测量系统

轮对尺寸自动测量系统由机体、轮对自动进给、导向机构、轮对几何参数及缺陷测量机构、计算机与信号采集处理系统等5部分组成，完成对轴中央直径、轮径、轮缘厚、轮对内侧距、轮辋宽、踏面圆周磨耗、踏面擦伤及剥离等参数的自动测量与检测．     

透镜顶焦度的电子测量系统

描述一种透镜顶焦度的电子测量系统的结构、原理及其数据采集与处理.设计的测量系统主要由测量用准直光源、投影光学系统、图像数据采集和分析系统等组成.在该设计中,取消了复杂的光学器件及机械结构,代之以CCD相关硬件及图像处理为核心的电子自动测量系统,使得测量变得方便快捷,提高了测量精度.实验证明,所设计的焦度计有较高的测量精度(0.05 m-1)和较大的测量范围(-25～+25 m-1),该系统可广泛用于医院和眼镜店等.     

城市测量自动化系统的研究

文章在综合分析现有自动化测绘技术的基础上,阐述了利用便携式微型计算机可视性的特点实施野外数据采集的可能性。研究了形象直观的城市测量自动化系统软件,从而实现数据处理以及电子平板数字化测绘的自动化。     

IBR技术在远程可视化中的研究与应用

分析了当前远程可视化系统的实现方式，针对其不足，提出了一种基于IBR的远程可视化方法．该方法实现了同步、异步可视化模式的复合：通过同步方式来保证远程可视化的质量，通过异步方式来保证其交互性．这样解决了传统方式中可视化质量和交互性不能兼顾的缺点，为远程可视化提供了一个很好的解决途径．用JAVA语言实现了一个基于IBR的远程可视化的原型系统，初步达到了预期的目的。     

基于GIS的测量控制点管理系统的设计与实现

针对目前测量控制点成果管理的缺陷，我们可在ARGGIS平台下，结合Access数据库设计控制点管理系统，对控制点成果进行数据库管理，实现控制点的可视化操作，并提供控制点数据的录入、存储、查询功能．     

可视化和可视化分析学

可视化就是把数据、信息和知识转化为可视的表示形式的过程。一般来讲,可视化可分为数据可视化、科学计算可视化、信息可视化和知识可视化。可视化可以看做是人类与计算机这两个信息处理系统之间的一个接口单元。本文在给出可视化定义基础上,简要介绍了国际近年出现的可视化分析学情况,讨论了可视化在数据挖掘、复杂网络等领域的应用。最后指出了可视化研究存在的问题和重要发展方向。     

信息可视化研究综述

信息可视化是可视化技术在非空间数据领域的应用,可以增强数据呈现效果,让用户以直观交互的方式实现对数据的观察和浏览,从而发现数据中隐藏的特征、关系和模式。可视化应用非常广泛,主要涉及领域:数据挖掘可视化、网络数据可视化、社交可视化、交通可视化、文本可视化、生物医药可视化等等。根据CARD可视化模型可以将信息可视化的过程分为以下几个阶段:数据预处理;绘制;显示和交互。根据SHNEIDERMAN的分类,信息可视化的数据分为以下几类:一维数据、二维数据、三维数据、多维数据、时态数据、层次数据和网络数据。其中针对后4种数据的可视化是当前研究的热点。多维数据可视化方法主要包括基于几何的方法、图标方法和动画方法等。基于几何的可视化方式中最经典的就是"平行坐标系"方法。平行坐标系(parallel coordinates)使用平行的竖直轴线来代表维度,通过在轴上刻划多维数据的数值并用折线相连某一数据项在所有轴上的坐标点展示多维数据。平行坐标系方法能够简洁、快速地展示多维数据,发展出很多改进技术。但是当数据集的规模变得非常大时,密集的折线会引起"视觉混淆"(visual clutter),处理方法包括维度重排、交互方法、聚类、过滤、动画等。其他基于几何的方法包括Radviz方法使用圆形坐标系展示可视化结果;散点图矩阵(scatter plot matrix)将多维数据中的各个维度两两组合绘制成一系列的按规律排列的散点图。基于图标的可视化方法用具备可视特征的几何形状如大小、长度、形状、颜色等刻划数据,代表性的方法包括星绘法和Chernoff面法等。动画方法用于可视化中可被用来提高交互性和理解程度,其缺点包括可能分散注意力、引起用户的误解、产生"图表垃圾"等。时间序列数据是指具有时间属性的数据集,针对时间序列数据的可视化方法如下:线形图、堆积图、动画、地平线图、时间线。层次数据具有等级或层级关系。层次数据的可视化方法主要包括节点链接图和树图2种方式。其中树图(treemap)由一系列的嵌套环、块来展示层次数据。为了能展示更多的节点内容,一些基于"焦点+上下文"技术的交互方法被开发出来。包括"鱼眼"技术、几何变形、语义缩放、远离焦点的节点聚类技术等。网络数据具有网状结构。自动布局算法是网络数据可视化的核心,目前主要有以下3类:一是力导向布局(force-directed layout);二是分层布局(hierarchical layout);三是网格布局(grid layout)。当数据节点的连接很多时,容易产生边交叉现象,导致视觉混淆。解决边交叉现象的集束边(edge bundle)技术可以分为以下几类:力导向的集束边技术、层次集束边技术、基于几何的边聚类技术、多层凝聚集束边技术和基于网格的方法等。其他研究热点包括图形的视觉因素研究、自适应可视化研究、可视化效果的评估等。视觉因素对于可视化效果的影响,如位置、长度、面积、形状、色彩等影响已经引起很多研究者的注意。色彩是视觉因素的重要组成部分,研究主要集中在颜色选择的原则和交互系统中。这些原则基于数据类型、类的数量、认知约束等。自适应可视化可以提高信息可视化的适应性。研究成果分为以下几类:自适应可视化展示、自适应资源模型、自适应用户模型。自适应可视化展示是指根据用户的特征自动为用户提供多种展示类型,自动选择可视化内容及布局的形式,自动调整可视化的元素等。自适应资源模型反映了对硬件和软件的利用以提高可视化性能。自适应用户模型通过显示用户模型的内容并让用户能够编辑,从而让用户能够控制模型的内容。当前关于信息可视化评价的研究较少,少量研究也没有提出直接和通用的可视化的评估方式,需要对信息可视化评价的理论基础、方法和应用做深入的研究。可视化技术与应用还应该继续向以下4个方面努力:直观化、关联化、艺术化、交互化。信息可视化技术的发展方向是协同(collaboration)、分析过程(analytics)、计算(computational)和意会(sense-making)。未来研究方向可以包括以下几个内容。信息可视化和数据挖掘的紧密结合。为提高处理海量数据时的速度和效率和解决视觉混淆现象;必须运用数据挖掘的公式和算法,对数据分析的过程及结果进行可视化展现。协同可视化。协同可视化领域的研究方向可以包括可视化接口设计、基于Web的可视化协同平台开发、协同可视化工作的视图设计、协同可视化中的工作流管理及协同可视化技术的应用等。更多领域的应用技术开发。包括统计可视化:需要研究使用几何、动画、图像等工具对数据统计的过程和结果进行加工和处理的技术;新闻可视化:对新闻内容进行抓取、清洗和提取和可视化展示;社交网络可视化:可视化方式显示社交网络的数据,对社交网络中节点、关系及时空数据的集成展示。搜索日志可视化:针对在使用搜索引擎时产生的海量搜索日志,可视化的展现用户的搜索行为、关系和模式等。     

基于地图的交互式可视化技术初探

摘要：分析了GIS可视化交互界面的层次结构和功能,从空间查询和空间分析两个方面初步探讨了基于地图的交互式可视化的内容、方式,给出了交互式可视化空间查询与空间分析的基本框架,设计并实现了一个基于地图的交互式可视化原型系统,结合应用实例给出了可视化分析流程。     

测绘成果三维可视化的关键技术与方法探讨

以信息化测绘发展需求为背景，探讨通过集成多源、多尺度、多类型的海量测绘成果数据，基于ArcGIS平台构建虚拟地理环境三维可视化系统的关键技术．通过针对各类测绘成果的数据组织、空间坐标动态转换精度、多尺度场景的平滑过渡阀值三个方面进行探讨，并使用ArcEngine和．net工具开发了JxGlobe系统，实现了全球背景下从全省宏观尺度虚拟地形环境到城市微观尺度三维景观的无缝实时漫游，以此验证了这些技术方法在测绘成果三维可视化中的切实有效．     

井下可视化自动寻航钻井技术初探

针对地层模型预测不准确、钻头处地层特性分析不到位和地层边界确定不及时等影响优质储层钻遇率问题，开展了可视化寻航钻井探索性研究。该技术包括井周地层预测及三维可视化、导航模型构建、地层边界自动分析、地层特性实时自动分析、优质储层自动识别和轨迹自动优化等几个过程。前3个过程属于可视化导航地层模型构建，用于宏观上预测和指示富集油气目标地层位置、延展性等；地层边界自动分析、地层特性实时自动分析及优质储层自动识别用于精细预测钻头附近地层的边界位置、实时提供地层的岩性、物性和含油性，以便精确确定钻进方向；轨迹自动优化则用于自动规划下一步钻井方案。在多口井现场应用中，该系统预测的地层模型及优化的轨迹提高了优质储层钻遇率。结果表明，井下可视化自动寻航钻井技术能够在一定程度上实现类似于汽车导航式钻井，为提高优质储层钻遇率提供了一种新的技术手段。     

空战实时仿真系统研究

为了评估空中作战对抗效能,建立了虚拟空战实时对抗网络仿真系统,给出了系统设计的思路、框架和功能,详细介绍了视景仿真系统的实现方法和关键技术,采用最小二乘拟合算法解决了仿真实体的轨迹不连贯,画面有抖动等现象;基于Vega仿真软件环境开发了战场中的各种复杂场景特效,解决了非视觉物理量的可视化问题,可在不同的场景环境下,动态演示导弹对相应目标的打击过程,包含特效、声音等各类仿真信息,画面流畅、系统稳定,具有良好的交互能力;利用Visual C 开发了视景仿真程序,解决了视景驱动和自动视点切换等具体问题。仿真结果表明视景系统可以实时逼真地演示虚拟空战作战过程,并给出了作战效能的直观评估。     

矿床的三维可视化仿真技术与系统

研究了矿床三维可视化的相关技术,提出了一种实现矿床三维可视化仿真系统的框架.在Windows系统下,以VC 为开发平台,利用OpenGL三维图形库,成功地开发了矿床三维可视化仿真系统的原型,实现了三维钻孔图显示、任意地质剖面显示与矿体的真三维显示,并且支持3D旋转、平移、无级缩放等交互操作.应用某地下铁矿的数据,得出了符合实际的结果,初步验证了有关技术与系统原型的可行性.